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阀门工业之喷焊与堆焊(一)
2017-12-11 11:57 中国泵阀制造网 作者:中国泵阀第一网信息部 点击:2824
【中国泵阀制造网 工艺材料】当不开启送粉阀时,喷焊枪的作用与普通的气焊枪一样,可作喷粉前的预热和喷粉后的重熔用。当开启送粉阀时,粉斗中的粉末靠自重流进枪体,随氧一乙炔混合气一起从喷嘴喷射到工上。当工件较大时,需要特制的重熔枪,实际上就是大型氧一乙炔火焰加热器。它的结构类似普通焊枪,喷嘴呈梅花型,火焰热量大,流速低,重熔质量好。

一、喷焊工艺及特点

(一)氧一乙炔火焰喷焊

采用氧一乙炔火焰作为喷焊热源的工艺称作氧一乙炔火焰喷焊技术。

氧一乙炔喷焊设备简单,主要有喷焊枪、氧气瓶和乙炔瓶。喷焊枪与普通气焊枪的主要区别在于喷焊枪上装有粉末输送机构,其典型结构如图8一4一16所示。

当不开启送粉阀时,喷焊枪的作用与普通的气焊枪一样,可作喷粉前的预热和喷粉后的重熔用。当开启送粉阀时,粉斗中的粉末靠自重流进枪体,随氧一乙炔混合气一起从喷嘴喷射到工上。当工件较大时,需要特制的重熔枪,实际上就是大型氧一乙炔火焰加热器。它的结构类似普通焊枪,喷嘴呈梅花型,火焰热量大,流速低,重熔质量好。

喷焊工艺过程主要按焊前预处理、喷焊以及后处理三步进行。

喷焊前基材表面状态对喷焊质量有很大影响,表面必须清洁干净,必要时要进行喷砂处理。

阀门工业之喷焊与堆焊

图8一4一16 喷焊枪外形结构图

1——喷焊嘴 2——喷焊嘴接头 3——混合气管 4——混合气管螺母 5——粉阀体

6—— 粉斗 7——气接头螺母 8——粉阀开关 9——中部主体 10——乙快开关阀

11——氧气开关阀 12——手柄 13——后部接体 14——乙炔接头 15——氧气接头

喷焊过程包括预热、喷粉和重熔。预热的目的是使下件表面湿气蒸发,产生适当的热膨胀,减少焊层应力,提高喷粉沉积效率。钢材和铸铁的预热温度一般为200~300℃,不锈钢和高合金钢为300~400℃。喷粉和重熔过程又分“一步法”或“二步法”。“一步法”就是边喷粉边熔化、填充粉末,其特点是粉末沉积率高,但涂层厚度完全由手下掌握、不均匀,主要用于工件局部修复:“二步法”是先将粉末喷涂在下件表面,再将涂层熔化形成喷焊层。重熔温度控制在涂层材料的固相线和液相线之间,这时熔融的喷涂材料表面旱“镜面”反光,表明沉积粉达到了颗粒熔化、颗粒间间隙封闭、与基体润湿以及氧化物造渣的最佳效果,并同时保持了熔化涂层的粘度,防止熔化涂层流淌。

喷焊后处理也很关键。如果焊层与基体的热膨胀系数相差较大,喷焊后应采取缓慢冷却的措施,以免焊层开裂。一般的零件在喷焊后已经回火,机械强度有所降低,这时应按退火态的力学性能进行强度校核。如强度不能达到要求,还需进行适当的热处理。

喷焊时基材很少熔化,这与喷涂下艺相似:而涂层合金经过重熔,基材受热较高,这又与堆焊相类似(见本章第二节)。因此,氧一乙炔火焰喷焊层既像热喷涂层那样,表面光滑平整,其厚度可在0.12~3mm之间任意控制,又与堆焊层类似,无气孔,无氧化物夹杂。同时喷焊层互溶区窄(约0 . 005mm)稀释率低,焊层性能好。因此,常认为氧一乙炔火焰喷焊技术是介于热喷涂和堆焊技术之间的一项“中间”技术。

氧一乙炔火焰喷焊简单易学,在各类下模具修复方面显示了极大的优越性,另外,由于氧-乙炔火焰喷焊层与基材结合强度高,耐冲蚀磨损的性能比热喷涂涂层要好,因此在风机叶片等工件表面强化方面得到了很好的应用。

(二)等离子喷焊

等离子喷焊技术是采用等离子弧作为热源加热基体,使其表面形成熔池,同时将喷焊粉末材料送入等离子弧中,粉末在弧柱中得到预热,旱熔化或半熔化状态,被焰流喷射草熔池后,充分熔化并排出气体和熔渣,喷枪移开后合金熔池凝固,形成喷焊层的下艺过程。

等离子喷焊采用的等离子弧与等离子喷涂的有区别。等离子喷涂时,等离子弧建立在喷枪内钨阴极与铜阳极喷嘴之间,下件不带电,称为非转移弧。而等离子喷焊则采用非转移弧和转移弧的联合弧(如图8-4一17所示),所谓转移弧是建立在喷焊枪钨阴极头和下件(阳极)之间的等离子弧,它对工件的加热能力比非转移弧强,是喷焊过程中的卞要热源,因此称为主弧。在工作时首先引燃非转移弧,然后借助弧在钨的非转移极和下件之间形成的等离子体导电通道,建立转移弧。

等离子喷焊设备与等离子喷涂设备基本类似,但用单电源同时供应非转移弧和转移弧不太稳定,因此通常采用两台电源分别向非转移弧和转移弧供电。等离子喷焊枪与等离子喷涂枪结构也有所不同,主要区别在于喷嘴中等离子弧通道的长度和直径比(称为压缩比)比较小,通常在1一1.4之间。这样等离子弧比较柔软,熔池小,稀释率低。

阀门工业之喷焊与堆焊

图8一4一17 等离子喷焊示意图

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(来源:中国泵阀第一网)

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